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中国以存储芯片作为高端通用芯片突破口的内在逻辑
近年来，在官方文件中，“高端通用芯片”最早出现在2006年2月国务院出台的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006━2020年）》，该纲要确定了包括“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件”在内的16 个重大专项。在业内将“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件”重大专项简称为“核高基”专项，同时又因为该专项排在16个专项的第一位，因此又将其称为“01专项”。
下面，我们就以“01专项”提出的“高端通用芯片”这一定义，来聊一聊中国以存储芯片作为高端集成电路突破口的内在逻辑。
一、高端通用芯片与存储器芯片
高端通用芯片并没有严格的学术定义，所谓“高端”是指设计技术与制造工艺复杂；所谓“通用”是与“专用”相对，即可以以较为标准化的接口方式在众多系统中进行集成应用。那么符合这两个条件的芯片，被公认的有三种，分别是CPU芯片（含桌面PC和服务器用）、存储芯片和FPGA芯片（现场可编程门阵列），这三类芯片也被公认为高端通用芯片领域的三颗明珠。
存储芯片主要分为两大类，即非易失性存储芯片和易失性存储芯片，前者以Flash为主，后者分为DRAM（Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器）和SRAM（Static Random Access Memory，静态随机存取存储器）。Flash又分为NAND Flash和Nor Flash两种。简单从市场规模来讲，目前存储芯片的三大主流产品分别为DRAM、NAND Flash和NOR Flash，而前两者又占据了主要的市场份额。2016年，存储芯片全球市场规模约770亿美元，其中DRAM约410亿美元，NAND Flash约330亿美元，Nor Flash约30亿美元。
在存储芯片市场格局方面，DRAM芯片基本被三星、海力士、美光三家垄断了95%以上的全球市场；NAND Flash被三星、东芝闪迪、海力士、美光英特尔四方寡头占据了99%的市场；Nor Flash的市场规模较小，厂商较前两者相对分散，市场主要参与者为美光、赛普拉斯、旺宏、三星、华邦、兆易创新、宜扬科技等7家企业。
二、大干快上的中国存储芯片产业
从2016年开始，中国大陆连续开始投资建设存储芯片研发制造基地，主要包括三大项目：
第一，由紫光集团领衔，联合国家集成电路基金、湖北省科投集团、湖北省产业投资基金共同投资的长江存储项目，该项目总投资额240亿美元，分三期建设，主要研发生产3D NAND Flash，其技术以武汉新芯的存储芯片技术为基础，联合中科院微电子所进行研发，目前32层的样片已经研制出来，紫光集团董事长兼长江存储董事长赵伟国在11月19日央视《对话》栏目中，高调展示了已经研发出的32层3D NAND Flash样片，赵伟国董事长介绍这颗样片的研发费用约为10亿美元，中科院微电子研究所所长叶甜春称这颗芯片是中国距离国际先进水平最近的一颗集成电路芯片；长江存储预计将于2018年下半年实现量产。
第二，合肥市政府与兆易创新在安徽合作的合肥长鑫项目，总投资额72亿美元，主要产品为19nm 12英寸晶圆DRAM存储器，目标是在2018年12月31日前研发成功，即实现产品良率（测试电性良好的晶片占整个晶圆的比例）不低于10%。
第三，福建晋华项目，一期总投资370亿元人民币，该项目充分发挥晋江与台湾的地缘优势，采用台湾联电技术，主要生产利基型DRAM；2017年11月21日上午，该项目一期FAB主厂房顺利实现封顶，预计2018年中期实现试产，预计2019年到2020年期间将月产能扩大至3万片。
三、以存储芯片作为高端集成电路突破口的内在逻辑
目前，中国企业大规模投资存储芯片，中国政府高调支持，其实是有其内在逻辑的，主要体现在以下三个方面：
第一，存储芯片市场规模巨大。2016年，全球集成电路市场总规模约为2743亿美元，其中存储器芯片市场规模为772亿美元，约占总规模的28%，仅次于逻辑电路市场规模；随着“大数据”与“云计算”时代的到来，未来三年需要存储的数据量将从2017年15ZB（1ZB=1万亿GB）提升至2020年的45ZB，年复合增长率将达到44%。因此，存储器芯片存量市场巨大，而且未来具有巨大的增长空间。
2016年全球集成电路市场构成（单位：亿美元）
全球数据存储量需求(单位：ZB，1ZB=1万亿GB)
另外值得注意的是，未来由于数据量呈现几何式增长，其中相当一部分数据是对存储时限要求较低、安全要求不敏感的数据，而对这些数据的存储没有必要使用价格较高的高端存储芯片，使用价格较低的存储芯片即可满足其存储需求，这将为中国存储器芯片企业的量产及规模化销售极大地降低门槛。因此，巨大的市场空间、进入门槛的降低，将为中国存储芯片企业提供成功产业化的前提。
第二，存储芯片对“生态”要求低，可替代性强。在三类高端芯片领域，中国在CPU芯片上布局时间早、投入巨大，在前不久，科技部会同工信部组织召开的“核高基”国家科技重大专项成果发布会上，飞腾、龙芯、申威和兆芯等国产CPU纷纷亮相，虽然性能获得较大提升，且与竞争对手的差距在逐渐缩小，但是产业化与商业应用仍乏善可陈、不尽人意，究其原因是CPU需要外围硬件、上层操作系统的全方位特色化支持，面对Wintel构建的桌面PC生态，国产CPU商业化之路难上加难。而反观存储芯片，其标准的接口、无需操作系统及应用软件特别支持的“低生态”要求，使得只要国产存储芯片实现量产，就能够进行“插拔式”替代。
第三，NAND Flash从2D向3D的转换期，给了新进入企业难得的发展窗口期。目前，2D NAND Flash的物理线宽接近极限，因此行业巨头都在转向 3D NAND Flash，而此时中国企业跨越2D而直接进入3D时代，能够享受较大的后发优势：一是因为2D转3D NAND技术后，所对应的制造机台设备几乎都要更新，所以从折旧角度，每一个行业参与者都几乎站在同一起跑线上；二是在3D NAND Flash领域，行业巨头尚未形成专利垄断，后来者还有机会在专利布局上获得主动出击的机会。因此，NAND Flash从2D向3D的转换期，给了新进入企业难得的发展窗口期。
